長崎大学大学院工学研究科未来工学研究センター共同研究計画概要研究分野 ○ グリーンイノベーションライフイノベーション社会インフラ萌芽的・独創的研究研究分野に○印を付してください。１．課題名スマートコミュニティのためのアクティブエネルギーマネージメント開発研究２．代表者名くろかわふりがな氏名（年齢）ふじお黒川不二雄 (63) 所属・職名電気･情報科学部門・教授３．研究組織（研究者名と役割分担）ふりがな氏名（年齢）所属・職名役割分担電気･情報科学部門黒川不二雄 (63) ・教授総括，エネルギーマネージメントシステムの設計･構築電気･情報科学部門剛 (61) ・教授新しい風力発電機の開発，モデル化および設計くろかわふじおひぐち樋口もりぐち森口つよしいさむ勇 (52) 物質科学部門・教授高性能バッテリのモデル化電気･情報科学部門丸田英徳(40) ・助教機械学習による最適な制御アルゴリズムの提案および作成よこいゆういち電気･情報科学部門横井裕一(31) ・助教新しい風力発電機の解析および作製・構築まるたひでのり４．研究期間（標準年数5年）平成27年4月1日～平成32年3月31日 - 1 - ５．研究計画と到達目標（年度計画と最終年度(5年目)の達成目標を含めて1ページ以内に述べること） CO2削減や大規模災害時への対応として，省エネが緊急の課題として閣議決定の科学技術基本計画，科学技術重要施策アクションプラン，経済産業省･技術戦略マップ等で挙がっている。その場合，産業部門の電力は省エネ化がかなり進んでいるが，家庭部門の電力は1973年に較べて逆に2倍以上に増えている。家庭においても省エネを飛躍的に実施するためには，各家電機器，照明機器あるいは今後増える太陽電池，風力発電およびバッテリ間のエネルギーマネージメントをDC-DCコンバータ（直流-直流電力変換回路）を用いて如何に最適に行うかがクリーンエネルギーの安定した変換や蓄積,グリーンイノベーションには極めて重要である。このように，家庭内やコミュニティにおける電子機器の省エネは国の重要課題であり，経済産業省においてもスマートコミュニティ対応が課題として取り挙げられており，省エネ型情報機器･システムにおけるディジタル制御電源が今後開発すべき重要な技術として位置付けられている。今回の申請課題は，アクティブエネルギーマネージメントの考え方をスマートコミュニティに適用し、優れた省エネ効果をもつ未来志向のエネルギーマネジメントシステムの構築を行うものである。アクティブエネルギーマネージメントとは，負荷である電子機器の状況に応じて必要な電源のみを立ち上げ，不要なものは切断してしまうことにより高い電力効率を常に保つという電源業界にとっては画期的な技術である。スマートコミュニティでは，出力が不安定な太陽電池や風力発電を用いなければならない。特に，変化が比較的緩やかな太陽電池とは異なり，風力発電は急激に電力が変動する。このような自然エネルギー発電に関しては，その変動を最小限に抑制し，同時に電力効率を向上した新しい提案をおこなう。それでも生じるエネルギー供給のばらつきは高性能バッテリで吸収するが，その際，ダイナミックに電力の流れを制御するためにはバッテリの正確なモデル化が必須であり、バッテリに対しての最適なダイナミックエネルギーマネージメントの条件さらには限界を明確にしたい。さらに，これらの複雑な制御対象のモデル化を行うと共に最適な制御アルゴリズムを自動的に構築する機械学習を採用する。以上のような要素技術を有機的に組み合わせ，ディジタル制御技術を駆使して電力効率，組立密度および出力過渡応答特性の改善を図り，世界で最初に高性能なスマートコミュニティのためのダイナミックエネルギーマネージメントシステムの開発研究を完遂する。また，この分野での世界に秀でた技術を、本学発信のグローバルに適用可能な優れたシステムとして展開したい。 - 2 -